适应光伏接入配电网的无功电压协调控制研究

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1、专业学位硕士学位论文适应光伏接入配电网的无功电压协调控制研究作者姓名苏杰和学科专业电气工程指导教师张勇军教授文安高级技术专家所在学院电力学院论文提交日期2015年1月TheReactiveVoltageCoordinatedControlforPVAccessingtoDistributionNetworkADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：SuJieheSupervisor：Prof.ZhangYongjunSouthChinaUniversityofTechnologyGuang

2、zhou,China分类号：TM7学校代号：10561学号：2012221011725华南理工大学硕士学位论文适应光伏接入配电网的无功电压协调控制研究作者姓名：苏杰和指导教师姓名、职称：张勇军教授申请学位级别：专业学位硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电力系统分析、运行与控制论文提交日期：2015年1月9日论文答辩日期：2015年3月20日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2015年4月15日答辩委员会成员：蔡泽祥吴国炳张勇军王健刘刚主席：蔡泽祥教授委员：吴国炳张勇军王健刘刚摘要随着分布式光伏接入配电网，光伏发电的发展给电力系统带来

3、许多新的问题，其中无功电压问题就是最重要的问题之一。光伏的不确定性出力导致电网电压的波动、电网故障情况下光伏如何不脱网运行并为电网提供无功支撑，同一区域内多光伏系统接入配电网无功电压协调控制等问题都是光伏并网之后不可避免必将面临的问题。本文通过综述国内外光伏在无功电压调控领域的研究现状，由此提出了通过DSTATCOM与光伏协调控制实现柔性并网。通过对光伏系统进行建模，并模拟光照变化的情况下，通过仿真研究光伏的不同出力对电网电压的影响。接着对DSTATCOM进行建模，验证了DSTATCOM能够柔性适应电压需求发出感性无功或者容性无功稳定电网电压。接着，

4、提出一种基于DSTATCOM群协调控制的光伏低电压穿越方法。通过根据光伏的输出功率与其端电压的关系调节故障情况下光伏的端电压输出，从而控制光伏的输出功率并稳定直流侧电容的电压，使故障情况下光伏运行于DSTATCOM工况，然后根据装置的最大无功容量整定各个DSTATCOM的调节斜率，建立基于DSTATCOM群协调控制的光伏低电压控制策略。其次，针对同一区域内多光伏系统接入配网的无功电压协调控制问题，提出一种基于斜率调节的DSTATCOM群的协调控制方法，建立计及网架参数条件下，无功电压与分布式电源输出有功电流及斜率调节下DSTATCOM输出无功电流之间

5、的关系，并根据装置的最大无功容量整定各个DSTATCOM的调节斜率，将已整定的斜率以及线路的电抗之和比例增益作为无功电流的负反馈，构成DSTATCOM新的电压参考值，建立基于斜率调节的DSTATCOM群协调控制策略。在此指导思想下，在电网发生故障以及稳态运行下两种情况下，对一个含有光伏和DSTATCOM的并网系统及一个含有双DG和DSTATCOM的配电网分别进行仿真，仿真结果验证了所提的协调控制策略具有良好调控效果及工程应用基础。本文得到国家自然科学基金项目“模型高敏性电网无功电压时空动态特性与多维趋优控制研究”（51377060）的资助。关键词：光

6、伏系统；DSTATCOM；斜率调节；无功电压；协调控制IAbstractWithdistributedPVconnecttodistributionnetwork,itwillbringmanynewissuestopowersystemasthedevelopmentofPVandoneofthemostcriticalproblemisvoltageandreactivepower.TherearesomeproblemswillfaceinevitablyafterPVaccesstopowergrid,suchasvoltagefluctua

7、tioncausedbyPVoutputuncertainty,howtomakePVworktoprovidereactivepowersupportinsteadofoff-gridatthesituationofpowergridfault,voltageandreactivepowercoordinatedcontrolwhenPVsystematthesameareaconnecttodistributionnetwork.ThispaperreviewstheresearchstatusofthefieldofPVvoltageandre

8、activepowercontrolathomeandabroad,andthenthecoordinate